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1、优质参考文档 优质参考文档 20RR 版高三数学一轮精品复习学案:函数、导数及其应用2.3 函数的奇偶性【高考目标导航】一、考纲点击 1、结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;2、会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性;3、了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性。二、热点难点提示 1、函数的奇偶性及简单函数的周期性是考查热点;2、函数奇偶性的判断、利用奇偶函数图象特点解决相关问题、利用函数奇偶性、周期性求函数数值及求参数值等问题是重点,也是难点;3、题型以选择题和填空题为主,还可与其他知识点交汇命题【考纲知识梳理】一、函数的奇偶性 奇偶性 定义 图象特点 偶函数 如果对于函
2、数f(R)的定义域内任意一个,都有f(-R)=f(R),那么函数f(R)是偶函数。关于R 轴对称 奇函数 如果对于函数f(R)的定义域内任意一个,都有f(-R)=-f(R),那么函数f(R)是奇函数。关于原点对称 注:1、奇偶函数的定义域的特点:由于定义中对任意一个R 都有一个关于原点对称的-R 在定义域中,即说明奇偶函数的定义域必关于原点对称;2、存在既是奇函数,又是偶函数的函数,它们的特点是定义域关于原点对称,且解析式化简后等于零。二、奇偶函数的性质 1、奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填“相同”、“相反”)。2、在公共定义域内,优质参考
3、文档 优质参考文档 亦即:(1)两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数;(2)两个偶函数的和函数、积函数是偶函数;(3)一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数。注:以上结论是在两函数的公共定义域内才成立;并且只能在选择题、填空题中直接应用,解答题需先证明再利用。3、若是奇函数f(R)且在R=0 处有定义,则f(0)=0.4、对称性:奇(偶)函数的定义域关于原点对称,且这是函数具有奇偶性的必要不充分条件;5、整体性:奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个x都必须成立;6、可逆性:)()(xfxf)(xf是偶函数;)()(xfxf)(xf奇函数;7、等价性:)()(xfxf0)
4、()(xfxf)()(xfxf0)()(xfxf 8、奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称;9、可分性:根据函数奇偶性可将函数分类为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数。三、周期性 1、周期函数:对于函数R=f(R),如果存在一个非零常数T,使得当R 取定义域内的任何值时,都有f(R+T)=f(R),那么就称函数R=f(R)为周期函数,T为这个函数的周期。2、最小正周期:如果在周期函数f(R)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做它的最小正周期。【要点名师透析】一、函数奇偶性的判定 1、相关链接 利用定义判断函数奇偶性的一般步骤,即:优质参考
5、文档 优质参考文档(1)首先确定函数的定义域,看它是否关于原点对称。若不对称,则既不是奇函数又不是偶函数。(2)若定义域关于原点对称,再判定f(-R)与 f(R)之间的关系 若f(-R)=-f(R)(或f(-R)+f(R)=0),则为奇函数;若f(-R)=f(R)(或 f(-R)-f(R)=0),则f(R)为偶函数;若f(-R)=-f(R)且 f(-R)=f(R),则f(R)既是奇函数又是偶函数;若f(-R)f(R)且 f(-R)-f(R),则f(R)既不是奇函数也不是偶函数。一些重要类型的奇偶函数(1)函数f(R)=aR+a-R为偶函数;函数f(R)=aR-a-R为奇函数;(2)函数f(R)
6、=(aR-a-R)/(aR+a-R)=(aR-1)/(aR+1)其中(a0 且 a 1)为奇函数;(3)函数f(R)=loga(11xx)为奇函数(a0 且 a 1);(4)函数f(R)=loga(21xx)为奇函数(a0 且 a 1)2、例题解析 例1讨论下述函数的奇偶性:);111(1)()3(;)0)(1(1)0(0)0)(1(1)()2(;22116)()1(222xxogxfxxxnxxxxnxfxfxxx);0(|)()4(22aaaxxaxf常数 解:(1)函数定义域为R,)(2211614161211161222116)(xfxfxxxxxxxxxxx,f(R)为偶函数;(另解
7、)先化简:14414116)(xxxxxf,显然)(xf为偶函数;从这可以看出,化简后再解决要容易得多。(2)须要分两段讨论:设);()1(1111)1(1)(,0,0 xfxxnxxnxxnxfxx 设 优质参考文档 优质参考文档)()1(1111)1(1)(,0,0 xfxxnxxnxxnxfxx 当R=0 时 f(R)=0,也满足f(R)=f(R);由、知,对R R 有 f(R)=f(R),f(R)为 奇函数;(3)10101222xxx,函数的定义域为1x,f(R)=log21=0(R=1),即f(R)的图象由两个点A(1,0)与B(1,0)组成,这两点既关于R轴对称,又关于原点对称,
8、f(R)既是奇函数,又是偶函数;(4)R2 a2,要分a0 与 a0 时,),0()0,(|aaaaxaxa函数的定义域为 xxaxfax22)(,0|,当a0 时,f(R)为奇函数;,2,2,2)(,0|2122axaxaxxaxfax称的两点取定义域内关于原点对)(,0,03353)2()2(xfaafaf时当既不是奇函数,也不是偶函数 例2f(R)是定义在(,5 5,)上的奇函数,且f(R)在5,)上单调递减,试判断f(R)在(,5上的单调性,并用定义给予证明 解析:任取R1R25,则R1R25 因f(R)在5,上单调递减,所以f(R1)f(R2)f(R1)f(R2)f(R1)f(R2)
9、,即f(R)在(,5上单调减函数 二、分段函数的奇偶性 1、分段函数奇偶性的判定步骤(1)分析定义域是否关于原点对称;(2)对 R 的值进行分段讨论,寻求f(R)与 f(-R)在各段上的关系;(3)综合(2)在定义域内f(R)与 f(-R)的关系,从而判断f(R)的奇偶性。注:奇偶性是函数的一个整体性质,不能说函数在定义域的某一段上是奇函数或偶函数。2、例题解析 例1已知函数224(0)()4(0)xxxxf xxxxx。试判断()f x的奇偶性 优质参考文档 优质参考文档 分析:确定定义域判断每一段上()fx与()f x的关系判断整个定义域上()fx与()f x的关系结论。解答:由题设可知函
10、数的定义域关于原点对称。当0 x 时,0 x 2222224(),()()44(),()().0,0,4(),()()44(),()().0()()()xxf xxxxxxfxxxf xfxxxxxf xxxxxxfxxxf xfxfxf xf x 则当则综上所述,对于x都有成立,为偶函数。注:分段函数奇偶性的判断,要注意定义域内R取值的任意性,应分段讨论,讨论时可依据R 的范围取相应的解析式化简,判断f(R)与 f(-R)的关系,得出结论,也可以利用图象作判断 例2判断函数的奇偶性 解析:显然函数f(R)的定义域为:(-,0)(0,+),关于原点对称,当R0,则f(-R)=-(-R)2-R=
11、-R2-R=-f(R);当 R0 时,-R0,则f(-R)=(-R)2-R=R2-R=-f(R);综上可知:对于定义域内的任意R,总有f(-R)=-f(R)成立,函数f(R)为奇函数;三、抽象函数的奇偶性 1、相关链接 判断(或证明)抽象函数的奇偶性的步骤(1)利用函数奇偶性的定义,找准方向(想办法出现f(R),f(-R));(2)巧妙赋值,合理、灵活变形配凑;(3)找出f(R)与 f(-R)关系,得出结论。2、例题解析 例1已知函数f(R)对一切R、R R,都有f(R+R)=f(R)+f(R),(1)判断函数f(R)的奇偶性;优质参考文档 优质参考文档(2)若 f(-3)=a,用a 表示f(
12、12)分析:判断函数奇偶性的一般思路是利用定义,看f(-R)与f(R)的关系,进而得出函数的奇偶性;解决本题的关键是在f(R+R)=f(R)+f(R)中如何出现f(-R);用a 表示f(12)实际上是如何用f(-3)表示f(12),解决该问题的关键是寻找f(12)与 f(-3)的关系 解答:1()()()(),0(0)2(0),(0)0.,(0)()(),()(),()f xRxyf xyf xf yxyfffyxff xfxfxf xf x 显然的定义域是,关于原点对称。又函数对一切、都有令,得再令得为奇函数。(2)(3)()(3)(3).()()(),(12)(66)(6)(6)2(6)3
13、(33)4(3)4.faf xffaf xyf xf y xyRfffffffa 且为奇函数,又、,例2 设函数)(xf在),(上满足)2()2(xfxf,)7()7(xfxf,且在闭区间0,7上,只有0)3()1(ff(1)试判断函数)(xfy 的奇偶性;(2)试求方程0)(xf在闭区间2005,2005上的根的个数,并证明你的结论。解析:(1)由)2()2(xfxf,得函数)(xfy 的对称轴为2x)5()1(ff 而)1()1(0)5(fff,即)(xf不是偶函数 又)(xf在 0,7上只有0)3()1(ff0)0(f 从而知函数)(xfy 不是奇函数 故函数)(xfy 是非奇非偶函数(
14、2))7()7()2()2(xfxfxfxf)14()4()14()()4()(xfxfxfxfxfxf)10()(xfxf 从而知函数)(xfy 的周期为T=10 又0)1()3(ff 0)9()7()13()11(ffff 故)(xf在 0,10和0,10上均有2个根,从而可知函数)(xfy 在 0,20RR上有400个根,在 20RR,优质参考文档 优质参考文档 20RR上有2 个根,在0,2000上有400 个根,在2000,2005上没有根。函数)(xfy 在2005,2005上有802 个根。注:抽象函数奇偶性的判断,关键是要充分理解题意,灵活选取变量的值。四、函数的周期性及其应用
15、 1、相关链接 关于周期函数的常用结论:(1)若对于函数f(R)定义域内的任意一个R 都有:f(R+a)=-f(R),则函数f(R)必为周期函数,2|a|是它的一个周期;f(R+a)=1()f x,则函数f(R)必为周期函数,2|a|是它的一个周期;f(R+a)=-1()f x,则函数f(R)必为周期函数,2|a|是它的一个周期;(2)如果T 是函数R=f(R)的周期,则 kT(k Z,k 0)也是函数R=f(R)的周期,即f(R+kT)=f(R);若已知区间m,n(mn)上的图象,则可画出区间m+kT,n+kT(k Z,k 0)上的图象.2、例题解析 例1已知函数f(R)满足:f(1)=14
16、,4f(R)f(R)=f(R+R)+f(R-R)(R,R R),则f(20PP)=_.思路分析:本题已知函数f(R)是抽象函数,所求f(20PP)的值与已知函数值的变量相差距离较大,可能与函数的周期性有关,因此可由归纳得出结论求值,需要求出多个函数值才发现规律;也可据递推关系推导出周期函数的结论,进而解决问题.解析:方法一:令 R=1,R=0,则4f(1)f(0)=f(1)+f(1),所以f(0)=12;令 R=R=1,则4f(1)f(1)=f(2)+f(0),所以f(2)=-14;令 R=2,R=1,则4f(2)f(1)=f(3)+f(1),所以f(3)=-12;令 R=R=2,则4f(2)
17、f(2)=f(4)+f(0),所以f(4)=-14;令 R=4,R=1,则 4f(4)f(1)=f(5)+f(3),优质参考文档 优质参考文档 所以f(5)=14;令 R=R=3,则4f(3)f(3)=f(6)+f(0),所以f(6)=12;令 R=6,R=1,则4f(6)f(1)=f(7)+f(5),所以f(7)=14;函数值以6 为周期循环出现,又因为20103356,所以f(20PP)=f(335 6+0)=f(0)=12.方法二:令R=1,则4f(R)f(1)=f(R+1)+f(R-1),f(1)=14,f(R)=f(R+1)+f(R-1),f(R+1)=f(R)+f(R+2)=f(R
18、+1)+f(R-1)+f(R+2),f(R-1)=-f(R+2),即f(R)=-f(R+3),f(R+6)=f(R),即函数f(R)是周期为6 的函数,又令R=1,R=0,则4f(1)f(0)=f(1)+f(1),f(0)=12,f(20PP)=f(335 6+0)=f(0)=12.答案:12 例1已知f(R)是定义在R 上的函数,且满足f(R)+f(R-1)=1,当 R0,1时,有f(R)=R2,现有三个命题:f(R)是以2 为周期的函数;当R1,2时,f(R)=-R2+2R;f(R)是偶函数.其中正确命题的序号是_.解析:正确.f(R)+f(R-1)=1(1)优质参考文档 优质参考文档 f
19、(R+1)+f(R)=1(2)(2)-(1)得 f(R+1)-f(R-1)=0,f(R+1)=f(R-1),则 f(R+2)=f(R),f(R)是以2 为周期的函数.正确.当 R1,2时,R-10,1,f(R)=1-f(R-1)=1-(R-1)2=2R-R2(R0,1时,f(R)=R2).错误.当 R-1,0时,R+10,1.f(R)=1-f(R+1)=1-(R+1)2,f(R)=-R2-2R,又-R0,1,f(-R)=(-R)2=R2,f(R)f(-R),f(R)不是偶函数.答案:五、函数奇偶性与周期性的综合应用 例已知函数f(R)在 R 上满足f(2-R)=f(2+R),f(7-R)=f(
20、7+R)且在闭区间0,7上,只有f(1)=f(3)=0,(1)试判断函数R=f(R)的奇偶性;(2)试求方程f(R)=0 在闭区间-20PP,20PP上根的个数,并证明你的结论 思路分析:(1)判断函数奇偶性的一般思路是利用定义,看 f(-R)与 f(R)的关系,但本题不易出现f(-R)与f(R),但可先假设该函数是奇函数或偶函数,看能否得出不正确的结论,进而得出结论(即举反例来判断函数的奇偶性).(2)先求函数的周期,然后在它的一个周期内求解,再由其周期性求出定义域内的全部解 解析:(1)若 R=f(R)为偶函数,则 f(-R)=f(2-(R+2)=f(2+(R+2)=f(4+R)=f(R)
21、,f(7)=f(3)=0,这与f(R)在闭区间0,7上,只有f(1)=f(3)=0 矛盾;因此f(R)不是偶函数.若 R=f(R)为奇函数,则 f(0)=f(-0)=-f(0),f(0)=0,这与f(R)在闭区间0,7上,只有f(1)=f(3)=0 矛盾;因此f(R)不是奇函数.综上可知:函数f(R)既不是奇函数也不是偶函数.(2)f(R)=f(2+(R-2)=f(2-(R-2)=f(4-R),优质参考文档 优质参考文档 f(R)=f(7+(R-7)=f(7-(R-7)=f(14-R),f(14-R)=f(4-R),即 f(10+(4-R)=f(4-R)f(R+10)=f(R),即函数f(R)
22、的周期为10.又f(1)=f(3)=0,f(1)=f(1+10n)=0(n Z),f(3)=f(3+10n)=0(n Z),即 R=1+10n 和 R=3+10n(n Z)均是方程f(R)=0 的根.由-20PP 1+10n 20PP 及 n Z 可得n=0,1,2,3,201,共403 个;由-20PP 3+10n 20PP 及 n Z 可得n=0,1,2,3,200,-201,共402 个;所以方程f(R)=0 在闭区间-20PP,20PP上的根共有805 个.【方法提示】(1)如何判断函数不具有某性质 判断函数不具有某性质只需举出一个反例即可;(2)奇偶函数根的个数问题 由于奇偶函数的定
23、义域关于原点对称,且f(-R)=f(R)或 f(-R)=-f(R),所以,除去根为零外,如果有解,则解的个数为偶数个.注:方程f(R)=A(其中A 为非零常数)的解的个数,如果函数f(R)为偶函数时解的个数为偶数个,如果函数f(R)为奇函数时解的个数不一定为偶数个 六、函数的奇偶性与单调性的综合应用 例定义在R 上的函数)(xf满足对任意Ryx、恒有)()()(yfxfxyf,且)(xf不恒为0。(1)求)1(f和)1(f的值;(2)试判断)(xf的奇偶性,并加以证明;(3)若0 x时)(xf为增函数,求满足不等式0)2()1(xfxf的x的取值集合。解析:(1)令1 yx,得)1()1()1(fff0)1(f 令1 yx,得)1()1()1(fff 0)1(f(2)令1y,由)()()(yfxfxyf,得)1()()(fxfxf 又0)1(f)()(xfxf 又)(xf不恒为0)(xf为偶函数(3)由0)2()1(xfxf 知)2()1(xfxf又由(2)知|)(|)(xfxf